ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES Universidad de Navarra

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1 ESCUEL SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRILES Universidad de Navarra Examen de TERMODINÁMIC I Curso Troncal - 4,5 créditos 11 de septiembre de 1998 Instrucciones para el examen de TEST: Cada pregunta ofrece 4 posibles respuestas. Sólo UN es válida, aunque las demás pueden ser ciertas en parte. Se debe elegir UN de las cuatro opciones. Las puntuaciones son: pregunta acertada +1; en blanco 0; incorrecta 1/3. Como borrador, puede usar la parte de atrás de las hojas de enunciados, o la última página. Se recomienda que anote primero las respuestas en las hojas de enunciados (estas hojas). Sólo al final, pase los resultados a la hoja de respuestas. En la hoja de respuestas, utilice bolígrafo, pluma o rotulador, pero NO USE LÁPIZ: el escáner no lo lee, y lo interpreta como respuesta en blanco. Para contestar, rellene COMPLETMENTE los círculos de respuesta: BIEN Tiempo máximo: 45 MINUTOS. ML - 1 -

2 1. El manómetro de la figura se emplea para medir la presión del fluido de la tubería en función de la diferencia de altura de las dos ramas, L. Tubería L La presión del fluido P se puede calcular como:. P = ρ t g L, siendo ρ t la densidad del fluido de la tubería. B. P = P 0 + r m g L, siendo r m la densidad del fluido del manómetro y P 0 la presión atmosférica. C. P = P 0 ρ m g L. D. P = P 0 ρ t g L. 2. Un gas ideal de c v constante se expande según un proceso cuasiestático en un sistema cerrado. Se conocen el número de moles N, el estado inicial y final (P y T), el W producido y el Q intercambiado con el entorno, cuya temperatura es T 0. Cómo determinaría si el proceso ha sido reversible o no? T. Calculando si la variación de entropía del universo N c P ln T positiva (irreversible) o nula (reversible). 2 1 R P 2 Q ln es P T 1 0 B. Comprobando si cumple (reversible) o no (irreversible) el balance de energía, ( ) Q W = Nc T T V 2 1. C. Comprobando si el trabajo coincide (reversible) o no (irreversible) con el área bajo la 2 línea de estados ( PdV ). 1 D. Repitiendo la expansión lentamente y comprobando si el estado final coincide (reversible) o no (irreversible) con el del proceso. 3. El Primer Principio de la Termodinámica enuncia que:. El trabajo es función de estado. B. El trabajo en procesos adiabáticos es función de estado. C. El trabajo en procesos adiabáticos es nulo. D. El calor es una forma de energía

3 4. Bajo ciertas condiciones, se encuentran en equilibrio hielo, agua y vapor de agua (químicamente pura). En ese estado, se puede afirmar que:. El volumen específico de las tres fases es el mismo. B. La entalpía específica de las tres fases es la misma. C. La energía interna específica de las tres fases es la misma. D. Ninguna de las anteriores. 5. Los procesos politrópicos:. Todos los procesos en gases ideales son politrópicos. B. Son aquellos en los que la suma del calor intercambiado y el trabajo disipativo (en valor absoluto) es proporcional a la variación de energía interna del sistema. C. Sólo tienen lugar en procesos reversibles. D. En estos procesos el trabajo es igual al área bajo la línea de estados en el diagrama P-v. 6. partir del enunciado del Segundo Principio de Kelvin-Planck se puede deducir:. El trabajo de un sistema que opera según un ciclo con un solo foco sólo puede ser positivo o nulo. B. El trabajo de cualquier sistema que opera con un solo foco sólo puede ser positivo o nulo. C. El trabajo de un sistema que opera según un ciclo con un solo foco sólo puede ser negativo o nulo. D. El trabajo de cualquier sistema que opera con un solo foco sólo puede ser negativo o nulo. 7. Una rueda de paletas comunica trabajo a un recipiente rígido por la rotación causada por un peso de 50 kg que cae 2 m tirando de una polea. Cuánto calor habría que transferir al sistema para obtener un resultado equivalente? g=9,8 m/s 2.. porte de calor de 980 J. B. Extracción de calor de 980 J. C. Depende de la masa del sistema. D. Depende de la temperatura del sistema, pues el calor no es equivalente al trabajo

4 8. Un gas experimenta un cierto proceso. Se conoce el valor de k=1,35. Se puede afirmar que:. El gas no es ideal, pues k 1,4. B. El gas ha experimentado un proceso adiabático. C. El gas ha experimentado un proceso politrópico. D. Ninguna de las anteriores kg de aire se comprimen de 2 a 20 bar manteniendo la temperatura constante a 37 C. El calor que se debe transferir al sistema (o retirar de él) es:. portar 409 kj. B. Retirar 409 kj. C. portar 11,9 kj. D. Retirar 11,9 kj. 10. Del resultado de la experiencia de Joule (expansión libre adiabática de un gas a bajas presiones) se puede deducir:. Q=0 en esas condiciones. B. W=0 en esas condiciones. C. U=cte. en esas condiciones. D. U=U(T) en esas condiciones. 11. ire (M=29 kg/kmol) a 7 kpa y 420 C entra en una tobera de 200 mm de diámetro a velocidad supersónica de 400 m/s. El caudal de aire que circula por ese punto es:. 0,01527 kg/s. B. 0,4428 kg/s. C. 0,7305 kg/s. D. Ninguno de los anteriores

5 12. Un gas se expande en una turbina adiabática irreversible entre los estados 1 y 2. Si denominamos 2s el estado final del proceso adiabático reversible entre las mismas presiones, se puede afirmar que:. T 2 > T 2s B. s 2 = s 1 C. T 2 < T 2s D. s 2 < s Una bomba de calor aporta 75 MJ/h a una casa. Si el compresor consume 4 kw de energía eléctrica, el COP es:. 18,75. B. 5,21. C. 4,21. D. 0, El ciclo de Carnot:. Se trata de dos isobaras cruzadas por dos adiabáticas. B. Su rendimiento será tanto mayor cuanto menor sea la temperatura del foco caliente para un mismo valor de la temperatura del foco frío. C. Permite obtener mayor trabajo que cualquier otro ciclo que opere entre los mismos focos. D. Su rendimiento es la unidad si las temperaturas de los dos focos son iguales. 15. Se mezclan 5 kg de vapor de agua saturado con 5 kg de agua líquida saturada, ambos a la misma presión y temperatura. Se puede afirmar que:. La entropía generada es nula. B. La entropía generada es positiva. C. La entropía generada es negativa. D. No puede saberse si varía la entropía sin conocer el estado final de la mezcla